庙西凹陷位于渤海湾盆地渤中坳陷的东南部,是渤海海域近期勘探的热点地区和潜在富烃凹陷之一。由于该地区处于郯庐断裂带穿越部位,新生代以来构造改造较为强烈,致使对其主要生烃层段古近纪沙三段沉积期的原始面貌认识不清,从而给油气勘探和资源潜力评价造成困难。本文遵循改造型盆地的研究思路,在70余条地震剖面、多口钻井资料以及样品裂变径迹分析等基础上,恢复了该凹陷沙三段沉积期的原始面貌。研究表明,庙西凹陷东部在始新世末及其后遭受过较强烈的剥蚀改造,造成凹陷东部约1/4的原始沉积地层剥蚀无存;庙西北凸起和南凸起为沙三期同沉积断块,在沙三段沉积期向庙西凹陷提供物源;庙西凹陷西北部与渤东凹陷相通,西南部与黄河口、莱州湾凹陷连通。从沙三段烃源岩的原始沉积规模和勘探实践看,该凹陷具有良好的资源潜力。